Скоро будет 325 лет как Йоганнес Цан, изобрел камеру - обскуру. Этот знаменательный момент в истории человечества обозначил рождение новой технологии в работе с изображением, хотя сам изобретатель в 1686 г. скорее всего, думал о том, как облегчить труд художников – живописцев. Далее были Ньепс и Дагер, С.Арчер и Меддокс, Истмен и наконец, братья Люмьер. Надоело людям смотреть на неподвижные картинки, взяли и изобрели кино. С развитием науки и техники, появлением новых технологий развивались параллельно фотография и кино. Вспомним черно - белые фотопластинки, «немое» кино, черно – белая пленка и фото на бумаге и черно – белое кино со звуком, цветная фотография на бумаге и цветное кино со звуком, цифровое фото и цифровое видео. На современном этапе технологий фотоаппаратом можно снимать как фотографии, так и видео. Видеокамерой можно делать прекрасные снимки. Масса средств для обработки фото и видео изображений. И с каждым годом занятие фотографией и видео становится все популярней и доступней. Сейчас уже не купят мобильный телефон без фото – видео камеры. Получение изображения сводится к щелчку кнопочкой затвора и цифровое фото в кармане.

Если опять вернуться в историю создания фотографии – экспозиция фото пластинки Ньепса продолжалась до 8 часов. Обработка пленочных материалов происходила в несколько этапов. Экспозиция, проявление, закрепление, сушка, печать снимков или монтаж фильма. Даже с появлением специализированных автоматических фотолабораторий – процесс получения фото занимал от нескольких минут до нескольких часов. Даже при развитии современных цифровых технологий удел фотографии и видео запечатлеть счастливые и не очень прошедшие моменты жизни человека. Что естественно человека современного не совсем устраивает. Современная жизнь требует от человека быть в центре всех событий, здесь и сейчас он должен владеть информацией об окружающих его объектах, здесь и сейчас он должен управлять, получать, продавать, делиться информацией с другими людьми. С каждым годом информация приобретает для человека все большее значение. И еще большее значение приобретает скорость получения информации.

Возвратимся к историческим фактам. Можно вспомнить вестовых, посыльных, голубиную и бутылочную почту, флажковые и световые семафоры, азбуку Морзе, радио, телефон, телетайп, лазерная, спутниковая связь, наконец, великое изобретение человечества ИНТЕРНЕТ. Несомненно, скорость передачи информации возросла многократно, время ожидания ответа сократилось до нескольких секунд. Но все же - ожидание, пусть несколько секунд , но уже в прошлом. А нужно здесь и сейчас. На современном этапе развития науки, техники и технологий эта мечта человека стала реальностью. Сочетание видео техники, возможностей интернета, развитие радио и телевидения дали возможность человеку обмениваться информацией в режиме реального времени. Это изобретение называется - видеоконференцсвязь. Видеоконференцсвязь открывает огромные возможности, для обмена информацией в режиме реального времени. Это управление удаленными объектами, дистанционное обучение, совместное взаимодействие различных объектов, проведение медицинских операций и консультаций, проведение фестивалей, конкурсов, рекламных акций и т.д. И что очень важно – в этом могут принимать участие большое количество абонентов одновременно. Существуют различные типы и протоколы связи, множество устройств и большое количество программного обеспечения платного и бесплатного, но без одного устройства все это работать не будет. Это устройство называется веб – камера. Как и все технические изобретения веб – камера появилась на свет благодаря насущным потребностям человека. Прежде чем идти за чашечкой кофе, сотрудники кембриджского университета через веб – камеру узнавали, есть ли кофе в единственной кофеварке, находящейся в Троянской комнате? Так как же устроена и как работает веб - камера, которая поможет нам открыть окно в окружающий мир.

Прежде всего, веб - камера это сочетание видео камеры и устройств преобразующих и передающих информацию. Отраженный от снимаемых объектов свет попадает в объектив веб – камеры. Объектив - это оптическая система позволяющая сфокусировать лучи на светочувствительный элемент веб – камеры. К ним относятся оптический фильтр и ПЗС - матрица. Объектив характеризуется такими параметрами как фокусное расстояние, глубина резкости, формат, относительное отверстие и т.д. Оптический фильтр в свою очередь пропуская лучи через себя отсекает лучи инфракрасного диапазона, что улучшает цветопередачу. Далее лучи попадают на ПЗС – матрицу. ПЗС – матрица это аналоговая интегральная микросхема. Это устройство преобразует энергию световых лучей в электрическую. Поскольку ПЗС – матрица состоит из мелких элементов – пикселей - фотодиодов, то каждый пиксель на выходе из матрицы дает аналоговый сигнал. Все сигналы всех пикселей матрицы кодируются в блоке оцифровки. В блоке оцифровки аналоговый сигнал дискредитируется, далее происходит процесс квантования (периоды дискредитации представляются в виде кодовых слов из 8, 10 или 12 бит, которые дают соответственно 256, 1024 и 4096 уровня квантования, а от них в свою очередь зависит точность представления сигнала) и только потом сигнал кодируется. При кодировании учитываются сигналы об изменении уровня сигнала на предыдущем этапе, сигналы о начале нового кадра и дополнительные биты защиты от ошибок. Таким образом, на выходе из блока оцифровки находится большой объём кодированной информации. Для облегчения работы локальных и др. сетей и обеспечения оптимальной работы оборудования по передаче данных необходимо уменьшить данный объем информации, но без существенной потери качества изображения. Для этого применятся процесс компрессии - сжатия кодированной видеоинформации. Блок компрессии выполняет сжатие видеосигнала в один из форматов (JPEG, MJPEG, MJPEG – 1/2/4,Wavelet). Сжатие можно производить как программными средствами, так и аппаратными. Для видеоконференцсвязи лучше выбрать камеры с аппаратными средствами, например каждая сетевая камера компании AXIS Communications оснащена процессором компрессии ARTPEC, осуществляющим высокоскоростное сжатие видеоизображения в формат JPEG/MJPEG. После сжатия видеосигнал готов к обработке процессором веб - камеры. Процессор веб – камеры является вычислительным ядром и осуществляет операции по выводу оцифрованного и сжатого видеоизображения и выполняет функции веб – сервера. Блок Ethernet служит для подключения веб камеры к сети стандарта Ethernet 10/100 Мбит/с. Для работы в сети веб – камера может иметь последовательный порт для подключения модемов и других периферийных устройств. Имеется карта флэш – памяти для хранения пользовательских HTML –страниц и установки обновлений на управляющие программы для веб – камер. Блок ОЗУ – служит для хранения временных данных. Интернет – камеры имеют видеобуфер. Это часть ОЗУ, зарезервированная для записи и временного хранения, снятых веб – камерой видеокадров. COM – порт, служит для подключения устройств управления веб – камерой. Применяется в охранных системах и системах слежения. Включает в себя устройство поворота, наличие датчиков движения и т.д. Так же для веб- камер охранных систем предусмотрен блок входов – выходов для подключения датчиков тревоги. При срабатывании датчика срабатывает сигнал тревоги, процессор веб – камеры компонует набор кадров, записанных в видеобуфер до, после и в момент поступления сигнала тревоги. Этот набор кадров отсылается на заданный e-mail или по FTP . Остается подключить веб – камеру к интернету через порт 10BaseT/100BaseTX/1000BaseTX Ethernet или при помощи модема через последовательный порт. Необходимо после физического подключения веб-камеры к сети присвоить ей IP-адрес. Есть специальное программное обеспечение, которое значительно упрощает процедуру присвоения IP-адреса. Благодаря встроенному программному обеспечению для веб-сервера, FTP-сервера, FTP-клиента, e-mail клиента и др., веб-камера подключается непосредственно к LAN/WAN/Internet сети и работает в ней как самостоятельное сетевое устройство. Это отличает веб-камеры от других цифровых камер, которые требуют обязательного подключения их к персональному компьютеру через USB или LPT порт. Кроме того, веб-камеры могут поддерживать работу с пользовательскими скриптами и JAVA-апплетами. Таким образом вы можете по сети связаться с любой точкой мира, где есть веб – камера и в режиме реального времени общаться с абонентами.